المساح 3

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة

المركبة الفضائية "سيرفيور 3" هي ثالث مركبة هبوط ضمن برنامج "سيرفيور" الأمريكي غير المأهول ، أُرسلت لاستكشاف سطح القمر عام 1967، وهي ثاني مركبة تهبط بنجاح. وكانت أول مهمة تحمل مجرفة لأخذ عينات من تربة السطح.

زار رائدا الفضاء بيت كونراد وآلان بين ، من مهمة أبولو 12، المركبة الفضائية "سيرفيور 3 " في نوفمبر 1969، وهي المركبة الوحيدة التي زارها البشر على كوكب آخر . قام رائدا الفضاء باستخراج عدة مكونات من "سيرفيور 3"، بما في ذلك كاميرا التلفزيون، وأعادوها إلى الأرض لدراستها.

تاريخ

أُطلق المسبار سيرفيور 3 في 17 أبريل 1967، وهبط في 20 أبريل 1967 في منطقة ماري كوغنيتوم من محيط العواصف (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55")، في فوهة صغيرة سُميت لاحقًا سيرفيور . وقد بثّ 6315 صورة تلفزيونية إلى الأرض، بما في ذلك أولى الصور التي تُظهر شكل كوكب الأرض من سطح القمر . [ 2 ]

أثناء هبوط المركبة الفضائية "سيرفيور 3" في الفوهة [ 3 ] [ 4 ] ، تسببت الصخور العاكسة بشدة في تشويش رادار الهبوط القمري الخاص بها . لم تتوقف المحركات عند ارتفاع 4.3 متر (14 قدمًا) كما هو مُخطط له في خطة المهمة، وتسبب هذا التأخير في ارتداد المركبة على سطح القمر مرتين. [ 5 ] وصل ارتدادها الأول إلى ارتفاع حوالي 11 مترًا (35 قدمًا) . ووصل ارتدادها الثاني إلى ارتفاع حوالي 3.4 متر (11 قدمًا) . أما عند الاصطدام الثالث بالسطح - من ارتفاع ابتدائي قدره 3 أمتار (10 أقدام) وسرعة صفرية، وهو أقل من الارتفاع المُخطط له البالغ 4.3 متر (14 قدمًا) ، وبهبوط بطيء جدًا - استقرت "سيرفيور 3" وهبطت هبوطًا ناعمًا كما هو مُخطط له.

كانت مهمة المركبة الفضائية "سيرفيور" هذه الأولى التي تحمل مجرفة لأخذ عينات من التربة السطحية، والتي يمكن رؤيتها على ذراعها القابل للتمديد في الصور. رُكّبت هذه الآلية على ذراع تعمل بمحرك كهربائي، واستُخدمت لحفر أربعة خنادق في تربة القمر. وصل عمق هذه الخنادق إلى 18 سم (7 بوصات) . وُضعت عينات التربة من الخنادق أمام كاميرات التلفزيون الخاصة بالمركبة "سيرفيور" لتصويرها، ثم أُرسلت الصور لاسلكيًا إلى الأرض. عند حلول أول ليل قمري في 3 مايو 1967، أُغلقت المركبة "سيرفيور 3" لأن ألواحها الشمسية لم تعد تُنتج الكهرباء. عند فجر القمر التالي (بعد 14 يومًا أرضيًا، أو حوالي 336 ساعة)، تعذّر إعادة تشغيل المركبة "سيرفيور 3" بسبب درجات الحرارة المنخفضة للغاية التي تعرضت لها. وهذا على عكس المركبة "سيرفيور 1" ، التي أمكن إعادة تشغيلها مرتين بعد ليالٍ قمرية، ولكن لم يُعاد تشغيلها بعد ذلك. [ 6 ] 

اكتسب المسبار "سيرفيور 3" شهرة واسعة بعد أن استخدمه طاقم أبولو 12 كموقع هبوط. هبط رواد الفضاء على مسافة قريبة منه في 19 نوفمبر 1969، والتقطوا عدة صور له، ثم أزالوا مغرفة من جهاز أخذ عينات التربة السطحية، وجزءًا من أنبوب ألومنيوم غير مطلي من دعامة تدعم مقياس الارتفاع الراداري ومستشعر سرعة دوبلر ، وجزءًا آخر من أنبوب ألومنيوم مطلي بطلاء أبيض غير عضوي، وقطعة من كابل تلفزيوني مغلفة بغشاء بلاستيكي مطلي بالألومنيوم، وكاميرا تلفزيون "سيرفيور 3"، والتي أعيدت جميعها إلى الأرض. [ 7 ] يُعد "سيرفيور 3" المسبار الوحيد الذي زاره البشر على كوكب آخر.

الأدوات العلمية

تلفزيون

تألفت كاميرا التلفزيون على متن المركبة الفضائية "سيرفيور 3" من أنبوب فيديو ، وعدستين ببعد بؤري 25 و100 مليمتر ، ومصاريع ، وفلاتر بصرية شفافة وحمراء وخضراء وزرقاء ، [ 8 ] وفتحة عدسة مثبتة على محور مائل بزاوية 16 درجة تقريبًا عن المحور المركزي للمركبة. وُضعت الكاميرا أسفل مرآة قابلة للتحريك أفقيًا وعموديًا. وكان تشغيل الكاميرا يعتمد كليًا على تلقي الأوامر الصحيحة من الأرض. وتم الحصول على تغطية كاملة لسطح القمر، إطارًا بإطار، على امتداد 360 درجة أفقيًا، ومن +40 درجة فوق المستوى العمودي على المحور Z للكاميرا إلى -65 درجة أسفل هذا المستوى. واستُخدم نمطا تشغيل الكاميرا: 600 خط و200 خط. في نمط 200 خط، كان الإرسال يتم عبر هوائي متعدد الاتجاهات ، ويتم مسح إطار واحد كل 61.8 ثانية. استغرقت عملية نقل الفيديو الكاملة لكل صورة مكونة من 200 سطر 20 ثانية، واستخدمت نطاق ترددي قدره 1.2  كيلوهرتز. أما الصور المكونة من 600 سطر، فقد نُقلت عبر هوائي اتجاهي . وتم مسح هذه الصور بمعدل مرة كل 3.6 ثانية. استغرقت قراءة كل صورة من صور الـ 600 سطر من جهاز عرض الصور (Vidicon) ثانية واحدة تقريبًا، واحتاج نقلها إلى  نطاق ترددي قدره 220 كيلوهرتز، باستخدام تقنية نقل الصور الرقمية. عُرضت صور التلفزيون على الأرض على شاشة تلفزيون بطيئة المسح، مطلية بمادة فسفورية طويلة الثبات . وقد تم اختيار ثباتها ليتوافق مع الحد الأقصى لمعدل الإطارات الاسمي . تم استقبال إطار واحد من تعريف التلفزيون لكل صورة تلفزيونية واردة، وعُرضت الصورة في الوقت الفعلي بمعدل يتوافق مع معدل الصورة الواردة. سُجلت هذه البيانات على مسجل فيديو مغناطيسي. التقطت الكاميرا 6315 صورة بين 20 أبريل و3 مايو 1967، بما في ذلك صور للمركبة الفضائية نفسها، ومسح بانورامي للقمر، وصور للحفارة السطحية الميكانيكية أثناء العمل، وكسوف الشمس بواسطة الأرض في 24 أبريل . [ 9 ]

هبطت مركبة أبولو 12 القمرية بالقرب من المركبة الفضائية سيرفيور 3 في 19 نوفمبر 1969. قام رائدا الفضاء كونراد وبين بفحص المركبة الفضائية، وأعادا إلى الأرض حوالي 10 كيلوغرامات من أجزاء سيرفيور، بما في ذلك كاميرا التلفزيون الخاصة بها، والتي تُعرض الآن بشكل دائم في المتحف الوطني للطيران والفضاء في واشنطن العاصمة. 

أظهر تحليل الكاميرا أنها صمدت لمدة 947 يومًا في فراغ الفضاء، بما في ذلك 32 ليلة قمرية مدة كل منها أسبوعان، حيث انخفضت درجات الحرارة إلى ما دون -130 درجة مئوية (-200 درجة فهرنهايت) ، وكانت في حالة جيدة. كانت معظم المكونات الرئيسية تعمل بكفاءة ودون أي تلف. وقد نتجت بعض التغيرات عن درجات الحرارة القصوى، وارتطام النيازك الدقيقة، وأخطاء التصنيع. [ 10 ] كما كانت مغرفة أخذ العينات المستعادة في حالة جيدة أيضًا، مع تغير طفيف باستثناء بهتان بسيط في الطلاء بفعل أشعة الشمس. [ 11 ]  

جهاز أخذ عينات سطح التربة الميكانيكية

صُممت أداة أخذ عينات سطح التربة لدراسة ميكانيكا التربة بهدف حفر وكشط وتجويف سطح القمر، ونقل مواد سطح القمر أثناء تصويرها لتحديد خصائص سطحه. وُضعت الأداة أسفل كاميرا التلفزيون، وتألفت بشكل أساسي من مغرفة يبلغ طولها حوالي 120 ملم وعرضها 50 ملم . تتكون المغرفة من حاوية وشفرة حادة ومحرك كهربائي لفتحها وإغلاقها. وُضعت وسادة صغيرة على باب المغرفة لتوفير سطح مستوٍ على سطح القمر. تستطيع المغرفة استيعاب كمية قصوى من المواد الصلبة القمرية بقطر 32 ملم تقريبًا، وكمية قصوى من المواد الحبيبية تصل إلى 100 سم مكعب . وُضعت المغرفة على ذراع بانتوغراف يمكن تمديده لمسافة 1.5 متر تقريبًا أو تقليصه بالقرب من محرك المركبة الفضائية. يمكن تحريك الذراع من زاوية سمتية تتراوح بين +40 و-72 درجة، أو رفعها بمقدار 130 ملم (5.1 بوصة ) بواسطة محركات. كما يمكن إنزالها على سطح القمر بفعل الجاذبية ونابض. أجرى جهاز أخذ العينات السطحي سبعة اختبارات تحمل، وأربعة اختبارات حفر، وثلاثة عشر اختبار صدم. بلغ إجمالي وقت التشغيل 18 ساعة و22 دقيقة في عشر مناسبات منفصلة. لم تُجرَ قياسات لتيارات المحركات والقوى المؤثرة على السطح بسبب حالة بيانات القياس عن بُعد للمركبة الفضائية بعد الهبوط على سطح القمر، إلا أنه أمكن إجراء تقديرات. حال ثابت النابض الصغير لعزم الدوران دون تحديد الكثافة من اختبارات الصدم. تراوحت الاختراقات بين 38 و50 ملم ( 1.5 إلى 2.0 بوصة ) في اختبارات التحمل، ووصل العمق إلى 175 ملم ( 6.9 بوصة) أثناء عمليات الحفر. كان تصميم الآلية ومساعدتها الإلكترونية أكثر من كافٍ للعمليات على سطح القمر. كما أعاد رواد فضاء أبولو 12 المجرفة إلى الأرض وهي معروضة حاليًا في مختبر الدفع النفاث (JPL) .             

زيارة أبولو 12 واحتمالية تلوث الكاميرا

يقف تشارلز كونراد الابن ، قائد مهمة أبولو 12، بجوار المركبة الفضائية "سيرفيور 3". وفي الخلفية تظهر المركبة القمرية " إنتريبد" التابعة لمهمة أبولو 12. وقد التقط آلان إل. بين ، قائد المركبة القمرية في مهمة أبولو 12، هذه الصورة.

تم اختيار موقع هبوط المركبة الفضائية "سيرفيور 3" لاحقًا كهدف لهبوط المركبة القمرية التابعة لمهمة أبولو 12 المأهولة عام 1969. جُمعت عدة مكونات من المركبة "سيرفيور 3" وأُعيدت إلى الأرض لدراسة تأثيرات التعرض طويل الأمد للبيئة القمرية القاسية على الأجسام والمواد المصنعة. ورغم عودة العديد من المركبات الفضائية إلى الأرض في العقود التي تلت أبولو 12، إلا أن هذه المهمة تبقى الوحيدة التي زار فيها البشر مركبة فضائية أُرسلت إلى خارج كوكب الأرض. [ 12 ]

تلوث الكاميرا

يُزعم على نطاق واسع أن نوعًا شائعًا من البكتيريا ، يُدعى Streptococcus mitis ، لوّث كاميرا مركبة Surveyor الفضائية عن طريق الخطأ قبل إطلاقها، وأن البكتيريا نجت كامنة في بيئة القمر القاسية لمدة عامين ونصف، ليُفترض أنها رُصدت عندما أعادت مركبة Apollo 12 كاميرا Surveyor إلى الأرض. [ 13 ] وقد استشهد البعض بهذا الادعاء كدليل يدعم فكرة التبذر الكوني بين الكواكب ، ولكن الأهم من ذلك، أنه دفع وكالة ناسا إلى تبني إجراءات صارمة غير حيوية لمجسات الفضاء لمنع تلوث كوكب المريخ والأجرام السماوية الأخرى التي يُشتبه في احتوائها على ظروف قد تكون مناسبة للحياة. والأكثر إثارة، أن مسبار Galileo الفضائي دُمّر عمدًا في نهاية مهمته بتحطيمه على كوكب المشتري ، لتجنب احتمال تلوث قمر أوروبا التابع للمشتري ببكتيريا من الأرض. كما اصطدم مسبار Cassini بكوكب زحل في نهاية مهمته عام 2017.

مع ذلك، شكك باحثون مستقلون في ادعاء وجود بكتيريا باقية على متن المركبة الفضائية "سيرفيور 3" على سطح القمر. ويُحتمل أن يكون التلوث قد نتج عن استخدام حاوية غير محكمة الإغلاق، [ 14 ] أو أثناء أخذ العينات في الغرفة النظيفة بعد مهمة أبولو 12. [ 14 ] [ 15 ]

مركبة استطلاع القمر المدارية

صورة لمركبة الاستطلاع القمرية المدارية لموقع هبوط مركبة أبولو 12 ومركبة سيرفيور في عام 2009

في عام 2009، التقطت مركبة استطلاع القمر المدارية (LRO) صورًا لموقع هبوط المركبة الفضائية Surveyor 3 بتفاصيل دقيقة، حيث ظهرت آثار أقدام رواد الفضاء المحيطة. [ 16 ] وفي عام 2011، عادت المركبة إلى موقع الهبوط على ارتفاع أقل لالتقاط صور بدقة أعلى. [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "Surveyor 3" . أرشيف بيانات علوم الفضاء التابع لناسا . تم الاسترجاع في 2 ديسمبر 2022 .
  2. ↑ "أول صورة للأرض من سطح القمر: Surveyor 3" .
  3. ↑ "Surveyor Crater and Surveyor III" . www.hq.nasa.gov .
  4. ↑ " خريطة كونتورية لفوهة سورفيور من موقع ناسا الحكومي " . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 17 مارس 2013. تم الاطلاع عليها بتاريخ 2 سبتمبر 2009 .
  5. ↑ ثورمان، سام دبليو. (فبراير 2004).نظام الهبوط الآلي لمركبة سيرفيور الفضائية . المؤتمر السنوي السابع والعشرون للتوجيه والتحكم التابع للجمعية الفلكية الأمريكية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 فبراير 2008.
  6. ↑ كريبس، غونتر د. "المساح 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7" . صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 8 مايو 2023 .
  7. ↑ "بعد مرور 50 عامًا، أين أجزاء مسبار القمر Surveyor 3 التي استعادتها أبولو 12؟" . Space.com . 2019-11-23.
  8. ↑ نتائج برنامج ناسا SP-184 - برنامج SURVEYOR (ملف PDF) . ناسا. 1969. ص 109. 
  9. ↑ "ناسا – NSSDCA – المركبة الفضائية – التفاصيل" . nssdc.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2017 .
  10. ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 23-12-2024.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  11. ↑ سكوت، آر إف؛ زوكرمان، كيه إيه (1971). "فحص عينة سطح القمر المُعادة من المركبة الفضائية سيرفيور 3" . وقائع مؤتمر علوم القمر والكواكب . 2 : 2743. رمز Bibcode : 1971LPSC....2.2743S .
  12. ↑ إيزي بيرسون، صحفية علمية (1 نوفمبر 2019). "أبولو 12: قصة ثاني مهمة مأهولة إلى القمر" . مجلة بي بي سي سكاي آت نايت . تاريخ الاطلاع: 21 يوليو 2024 .
  13. ↑ "ميكروبات الأرض على سطح القمر" . Science.nasa.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 مارس 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2009 .
  14. 1 2 ديفيد، ليونارد (2011-05-02). "لغز ميكروب القمر يُحل أخيرًا" . Space.com . تم الاسترجاع في 2011-05-15 .
  15. ↑ جون د. روميل؛ جوديث هـ. ألتون؛ دون موريسون (2011). "ميكروب على سطح القمر؟ المركبة الفضائية سيرفيور 3 والدروس المستفادة لمهام إعادة العينات المستقبلية" (ملف PDF) .
  16. ↑ "صور من مركبة استطلاع القمر المدارية لموقع هبوط المركبة الفضائية سيرفيور 3" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 5 سبتمبر 2009. تم الاطلاع عليها بتاريخ 4 سبتمبر 2009 .
  17. ↑ "عودة مركبة استطلاع القمر المدارية إلى موقع هبوط أبولو 12/سيرفيور 3 في عام 2011" . 24-02-2015.